專利名稱：一種鎢銅合金薄板的制備方法
技術領域：
本發明屬于材料制備技術領域，具體涉及一種鎢銅合金薄板的制備方法。
背景技術：
近年來，作為傳統電子封裝、微電子殼體、連接件、散熱片以及靶材、電子阻擋層等用材的取代和升級產品-鎢銅合金板材的制備和應用受到了關注。鎢具有耐高溫、高強度、 高密度和低熱膨脹系數等特性，銅具有高導電、導熱性、好的塑性等優點，鎢銅合金板材兼有兩者的性能優勢。此外，在材料加工成形領域中，與采用普通加工變形的產品性能相比， 采用特定工藝制備鎢銅合金板材的強度及拉伸性能等成倍的提升，并且兼具質地成分分布均勻無缺陷，氣密性、散熱性以及導電性能優異等優勢，其產品將廣泛的應用于航天、電子、 機械、電器等各個工業部門。國內外有如等離子噴涂、熱壓等多種制備方法，但是這些制備方法制備的鎢銅合金板材存在厚度限制和性能缺陷等問題。隨著現代化工業的高速發展和資源危機，再加上集成電路向超大規模以及高集成化方向進展，對材料的要求越來越苛刻，因此更加迫切需要尋找更加經濟和可操作的手段來制備鎢銅合金板材來滿足不同領域應用的更高要求。
發明內容
本發明的目的是提供一種鎢銅合金薄板的制備方法，與現有技術相比，能制備更小厚度的薄板，且制備的薄板性能良好。本發明所采用的技術方案是，一種鎢銅合金薄板的制備方法，其特征在于，具體步驟如下步驟I、制備鶴銅合金枉材采用常規熔滲方法制備符合成分需求且厚度不超過20mm的鎢銅合金枉材，并將得到的鎢銅合金板坯用砂紙或銑床清潔表面油污和附著物；步驟2、加熱和軋制將步驟I得到的鎢銅合金板坯在真空或氮氣氣氛爐中加熱至750°C 900°C后，保溫，保溫時間與該鶴銅合金板還的厚度的比例關系為5min/mm 10min/mm ;將預熱后的鶴銅合金板坯快速運到軋制機上，進行軋制，軋制壓力與軋制面積的比例關系為I噸/cm2 10噸/cm2，使軋制后的鎢銅合金板坯厚度變化量保持在40% 60% ；重復此步驟，直至得到所需厚度的鎢銅合金薄板；步驟3、退火將步驟2得到的鎢銅合金薄板在真空或氮氣氣氛爐中加熱到420°C 460°C，保溫 Ih 2h，隨爐冷卻；步驟4、機械加工將步驟3得到的鎢銅合金薄板進行剪裁，得到所需尺寸大小的鎢銅合金薄板；步驟5、表面清洗
將步驟4得到的鎢銅合金薄板依次堿洗、酸洗、水洗并烘干后，即得。本發明鎢銅合金薄板的制備方法的有益效果是，所制備鎢銅合金薄板的厚度可控，通過多次重復加熱和軋制，可以達到Imm甚至超薄的尺度，變形均勻且厚度均勻，適用于制備不同成分配比要求的鎢銅合金薄板，致密性、導電、導熱性以及強度等各項性能優異，操作簡單易行，經濟高效。
具體實施例方式本發明鎢銅合金薄板的制備方法，具體步驟如下步驟I、制備鶴銅合金枉材按用戶對成分的需求，采用常規熔滲方法制備鎢銅合金枉材，鎢銅合金枉材的寬度和長度不限且厚度不超過20mm，將得到的鎢銅合金板坯用砂紙或銑床清潔表面油污和附著物。步驟2、加熱和軋制將步驟I得到的鎢銅合金板坯在真空或氮氣氣氛爐中加熱至750°C 900°C后，保溫，根據鎢銅合金板坯的厚度決定保溫時間，保溫時間與該鎢銅合金板坯的厚度的比例關系為 5min/mm 10min/mmo將預熱后的鎢銅合金板坯快速運到軋制機上，進行軋制，軋制壓力與軋制面積的比例關系為I噸/cm2 10噸/cm2，使軋制后的鎢銅合金板坯厚度變化量保持在40% 60%。重復此步驟，直至得到所需厚度的鎢銅合金薄板。步驟3、退火將步驟2得到的鎢銅合金薄板在真空或氮氣氣氛爐中加熱到420°C 460°C，保溫 Ih 2h，隨爐冷卻。步驟4、機械加工按照用戶對尺寸的要求，將步驟3得到的鎢銅合金薄板進行剪裁等機械加工處理，得到所需尺寸大小的鎢銅合金薄板。步驟5、表面清洗將步驟4得到的鎢銅合金薄板依次堿洗、酸洗、水洗并烘干后，即得表面呈光亮金屬光澤的鎢銅合金薄板。實施例I制備長寬厚尺寸為IOOmmX IOOmmX Imm的W50Cu50鶴銅合金薄板(即鶴和銅的質量分數各為50% )。步驟I、制備鎢銅合金枉材采用常規熔滲方法制備鎢銅合金枉材，該鎢銅合金枉材中鎢和銅的質量分數各為 50%，長寬厚尺寸為IOOmmX IOOmmX 15mm,并將得到的鎢銅合金板坯用砂紙或銑床清潔表面油污和附著物。步驟2、加熱和軋制將步驟I得到的鎢銅合金板坯在真空或氮氣氣氛爐中加熱至750°C，保溫90min ； 將預熱后的鎢銅合金板坯快速運到軋制機上，進行軋制，軋制壓力為300噸，此時，軋制壓力與軋制面積的比例關系為3噸/cm2，軋制后的鎢銅合金板坯厚度為8mm，厚度變化量約為 46. 7%。重復此步驟，使每次軋制中軋制壓力為300噸，保溫時間與該鎢銅合金板坯的厚度的比例關系為6min/mm，厚度變化量約為46. 7%，直至得到厚度為Imm的鎢銅合金薄板。步驟3、退火將步驟2得到的鎢銅合金薄板在真空或氮氣氣氛爐中加熱到420°C，保溫lh，隨爐冷卻。步驟4、機械加工將步驟3得到的鎢銅合金薄板進行剪裁，得到長寬厚尺寸為IOOmmX IOOmmX Imm 的鶴銅合金薄板。步驟5、表面清洗將步驟4得到的鎢銅合金薄板依次堿洗、酸洗、水洗并烘干后，即得表面呈光亮金屬光澤的W50Cu50合金薄板。實施例2制備尺寸為050mmX Imm的W60Cu40鎢銅合金板材(即鎢和銅的質量分數各為 60%和 40% )。步驟I.鎢銅合金坯材的制備。采用常規熔滲方法制備鎢銅合金枉材，該鎢銅合金枉材中鎢和銅的質量分數各為 60%和40%，尺寸為O 50mmX 10mm，并將得到的鎢銅合金板坯用砂紙或銑床清潔表面油污和附著物。步驟2、加熱和軋制將步驟I得到的鎢銅合金板坯在真空或氮氣氣氛爐中加熱至780°C，保溫50min ； 將預熱后的鎢銅合金板坯快速運到軋制機上，進行軋制，軋制壓力為196噸，此時，軋制壓力與軋制面積的比例關系約為10噸/cm2，軋制后的鎢銅合金板坯厚度為5. 5mm，厚度變化量約為45%。重復此步驟，使每次軋制中軋制壓力為200噸，保溫時間與該鎢銅合金板坯的厚度的比例關系為5min/mm，厚度變化量約為45%，直至得到厚度為Imm的鎢銅合金薄板。步驟3、退火將步驟2得到的鎢銅合金薄板在真空或氮氣氣氛爐中加熱到450°C，保溫2h，隨爐冷卻。步驟4、機械加工將步驟3得到的鎢銅合金薄板進行剪裁，得到尺寸規格為0 50mmX Imm的鎢銅合
金薄板。步驟5、表面清洗將步驟4得到的鎢銅合金薄板依次堿洗、酸洗、水洗并烘干后，即得表面呈光亮金屬光澤的W60Cu40合金薄板。實施例3制備尺寸為IOOmmX 200mmX0. 5mm的W70Cu30鎢銅合金板材(即鎢和銅的質量分數各為70%和30% ) o
步驟I.鎢銅合金坯材的制備。采用常規熔滲方法制備鎢銅合金枉材，該鎢銅合金枉材中鎢和銅的質量分數各為 70%和30%，尺寸為IOOmmX 200mmX 5mm，并將得到的鎢銅合金板坯用砂紙或銑床清潔表面油污和附著物。步驟2、加熱和軋制將步驟I得到的鎢銅合金板坯在真空或氮氣氣氛爐中加熱至800°C，保溫50min ； 將預熱后的鎢銅合金板坯快速運到軋制機上，進行軋制，軋制壓力為350噸，此時，軋制壓力與軋制面積的比例關系為I. 75噸/cm2，軋制后的鎢銅合金板坯厚度為3mm，厚度變化量約為40%。重復此步驟，使每次軋制中軋制壓力為350噸，保溫時間與該鎢銅合金板坯的厚度的比例關系為10min/mm，厚度變化量約為40%，直至得到厚度為0. 5mm的鎢銅合金薄板。步驟3、退火將步驟2得到的鎢銅合金薄板在真空或氮氣氣氛爐中加熱到450°C，保溫I. 5h，隨爐冷卻。步驟4、機械加工將步驟3得到的鎢銅合金薄板進行剪裁，得到尺寸規格為IOOmmX 200mmXO. 5mm 的鶴銅合金薄板。步驟5、表面清洗將步驟4得到的鎢銅合金薄板依次堿洗、酸洗、水洗并烘干后，即得表面呈光亮金屬光澤的W70Cu30合金薄板。實施例4制備尺寸為O 120mmX Imm的W80Cu20鎢銅合金板材(即鎢和銅的質量分數各為 80%和 20% )。步驟I.鎢銅合金坯材的制備。采用常規熔滲方法制備鎢銅合金枉材，該鎢銅合金枉材中鎢和銅的質量分數各為 80%和20%，尺寸為O 120mmX 8mm，并將得到的鎢銅合金板坯用砂紙或銑床清潔表面油污和附著物。步驟2、加熱和軋制將步驟I得到的鎢銅合金板坯在真空或氮氣氣氛爐中加熱至900°C，保溫SOmin ； 將預熱后的鎢銅合金板坯快速運到軋制機上，進行軋制，軋制壓力為450噸，此時，軋制壓力與軋制面積的比例關系為3. 98噸/cm2，軋制后的鎢銅合金板坯厚度為3. 2mm，厚度變化量約為60%。重復此步驟，使每次軋制中軋制壓力為450噸，保溫時間與該鎢銅合金板坯的厚度的比例關系為6min/mm，厚度變化量約為60%，直至得到厚度為Imm的鎢銅合金薄板。步驟3、退火將步驟2得到的鎢銅合金薄板在真空或氮氣氣氛爐中加熱到460°C，保溫2h，隨爐冷卻。步驟4、機械加工將步驟3得到的鎢銅合金薄板進行剪裁，得到尺寸規格為O 120mmX Imm的鎢銅合金薄板。步驟5、表面清洗將步驟4得到的鎢銅合金薄板依次堿洗、酸洗、水洗并烘干后，即得表面呈光亮金屬光澤的W80Cu20合金薄板。如下表所示為上述各實施例的不同成分鎢銅合金板材在采用本發明方法加工前后的性能參數對比表。
權利要求
1.一種鎢銅合金薄板的制備方法，其特征在于，具體步驟如下步驟I、制備鎢銅合金枉材采用常規熔滲方法制備符合成分需求且厚度不超過20mm的鎢銅合金枉材，并將得到的鎢銅合金板坯用砂紙或銑床清潔表面油污和附著物；步驟2、加熱和軋制將步驟I得到的鎢銅合金板坯在真空或氮氣氣氛爐中加熱至750°C 900°C后，保溫， 保溫時間與該鶴銅合金板還的厚度的比例關系為5min/mm 10min/mm ;將預熱后的鶴銅合金板坯快速運到軋制機上，進行軋制，軋制壓力與軋制面積的比例關系為I噸/cm2 10噸 /cm2，使軋制后的鎢銅合金板坯厚度變化量保持在40% 60% ；重復此步驟，直至得到所需厚度的鎢銅合金薄板；步驟3、退火將步驟2得到的鎢銅合金薄板在真空或氮氣氣氛爐中加熱到450°C，保溫Ih 2h，隨爐冷卻；步驟4、機械加工將步驟3得到的鎢銅合金薄板進行剪裁，得到所需尺寸大小的鎢銅合金薄板；步驟5、表面清洗將步驟4得到的鎢銅合金薄板依次堿洗、酸洗、水洗并烘干后，即得。
全文摘要
本發明公開了一種鎢銅合金薄板的制備方法，包括制備鎢銅合金柸材，加熱和軋制直至得到所需厚度的鎢銅合金薄板，退火，機械加工，表面清洗，再依次堿洗、酸洗、水洗并烘干后，即得。本發明方法與現有技術相比，能制備更小厚度的薄板，且制備的薄板性能良好。
文檔編號C21D8/02GK102605307SQ201210078169
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月22日 優先權日2012年3月22日
發明者張輝, 陳文革 申請人:西安理工大學